Джиттер солитонов в слабодемпфированной модели Френкеля-Конторовой с вынуждающей силой

В рамках модели синус-Гордон с демпфированием [1] было предсказано, что стандартное отклонение времени прохождения солитона по системе (джиттер) будет увеличиваться пропорционально корню из длины системы или даже быстрее [2], что было подтверждено экспериментально для дискретной демпфированной системы [3].

В тоже время недавно было показано, что в непрерывной системе возможно существенное уменьшение скорости роста джиттера за счет лоренцева сокращения солитонов [4]. В соответствии с ростом интереса к использованию физических систем, описываемых слабодемпфированной моделью Френкеля-Конторовой [2,5,6], результаты работы [4] побудили нас к изучению влияния дискретности модели (например, возбуждения черенковского излучения) на процесс накопления джиттера в системе.

В противоположность результатам, полученным для непрерывной системы, наши расчеты показывают, что высокие значения вынуждающей силы (или тока питания в джозефсоновских системах) могут приводить к значительному росту джиттера солитонов. Границы возможных значений вынуждающей силы, допускающие движение индивидуальных солитонных решений, определяются высотой рельефа Пьерлса-Набарро и пороговым значением силы, переключающей систему в режим «бегущей фазы», когда колебания высокой амплитуды, соответствующие черенковскому излучению, приводят к рождению солитон-антисолитонных пар.

Если режим «бегущей фазы» нежелателен ввиду обвала системы, джиттер можно уменьшить, используя солитонные структуры с кратным топологическим зарядом, которые оказываются динамически устойчивыми в дискретной системе.
 
[1] D.W. McLaughlin, A.C. Scott, Phys. Rev. A 18, 1652 (1978).
[2] A. Fedorov, A. Shnirman, G. Schon and A. Kidiyarova-Shevchenko, Phys. Rev. B 75, 224504 (2007).
[3] H. Terai, Z.Wang, Y. Hishimoto, S. Yorozu, A. Fujimaki, and N. Yoshikawa, Appl. Phys. Lett. 84, 2133 (2004).
[4] A.L. Pankratov, A.V. Gordeeva, and L.S. Kuzmin, Phys. Rev. Lett. 109, 087003 (2012).
[5] S.S.P. Parkin, M. Hayashi, L. Thomas, Science 320, 190 (2008).
[6] J. Ren, V. K. Semenov, IEEE Trans. Appl. Supercond. 21, 780 (2011).
 

Анонсы статей

аксессуары для дизель электростанций
04 марта 2016

Сегодня современным людям электрическая энергия нужна круглосуточно. Поэтому для обеспечения бесперебойного питания большинство граждан приобретают дизельные генераторы.

 
Провод для прогрева бетона
25 октября 2017

В наших реалиях основным строительным материалом является бетон. Однако у него есть одна особенность, которая замедляет процесс любого строительства – бетон долго загустевает, особенно при низких температурах.

 
Значение показателей качества в машиностроении
30 мая 2013

Машина, предназначенная для определенного назначения, обладает разным набором качеств, которые отличают ее от других машин. Качество отдельной машины определяется несколькими показателями, каждый из которых должен иметь количественную величину и допуск на ее отклонение.

 
12 марта 2018

Сегодня фасовочные пакеты пользуются популярностью во многих сферах. Они используются для упаковки различных видов товара и стали необходимыми как в пищевой промышленности, так и в промышленной. 

 
металлопрокат
06 января 2015

Металлопрокатом называются изделия из металлов, которые изготавливаются на прокатных станках с помощью одного из вида прокатки: горячего, теплого или холодного. Процесс прокатки — действие, когда металлическая заготовка обжимается с двух или трех сторон специальными валиками установки, которые вращаются в разные стороны.